6.1行星的运动

第一节行星的运动,亚里士多德,地心模型,一、地心说,地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。它最早由古希腊学者亚里士多德提出，后来经托勒密（90-168）进一步发展而逐渐建立和完善起来。,托勒密的“地心说”体系,1.观点：地球是宇宙的中心。地球是静止不动的，太阳、月亮以及其它行星都绕地球运动。,2.统治很长时间的原因：,符合人们的日常经验；符合宗教地球是宇宙的中心的说法。,思考：地心说在欧洲统治很长时间的原因是什么？,行星的逆行:细心的观察表明，行星并非总向一个方向移动。大多数时间它由西向东相对于恒星移动，但有时却要停下来，然后向西移动一段时间，随后又向东移动，这个现象叫做行星的逆行。,地心说难以解决的问题,日心说模型,哥白尼雕像（加沙）,哥白尼观测用的天文仪器,二、日心说,哥白尼的“日心说”体系,观点：太阳是静止不动的，地球和其它行星都绕太阳转动。,例1日心说被人们所接受的原因（）A.以地球为中心来研究天体运动有很多无法解决的问题B.以太阳为中心，行星运动的描述变得简单了C.地球是围绕太阳转的D.太阳总是从东面升起，从西面落下,AB,季节分布表,思考：,“日心说”的观点是正确的吗？古人认为天体运动是完美的匀速圆周运动，对吗？为什么？,不正确,不对,第谷（丹麦）,开普勒（德国）,否定19种假设,行星轨道为椭圆,潜心研究,所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。,三、开普勒行星运动定律,1.开普勒第一定律（轨道定律）,对于任意一个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。,2.开普勒第二定律（面积定律）,若tAB=tCD=tEK，则sAB=sCD=sEK,所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。,即：a3/T2=k,3.开普勒第三定律（周期定律）,a水3/T水2=3.361018m3/s2a金3/T金2=3.351018m3/s2a地3/T地2=3.311018m3/s2a火3/T火2=3.361018m3/s2a木3/T水2=3.371018m3/s2a土3/T土2=3.381018m3/s2,探究:行星轨道半长轴与周期的关系,所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。,即：a3/T2=k,3.开普勒第三定律（周期定律）,注意：1.开普勒第三定律不仅适用于行星，也适用于卫星，比值k是只由中心天体质量决定的恒量。2.开普勒定律是总结行星运动的现察结果而总结归纳出来的规律它们每一条都是经验定律，都是从行星运动所取得的资料中总结出来的规律。3.实际上行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理。即：行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心；对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度大小）不变，即行星做匀速圆周运动。所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。,例2根据开普勒行星运动规律推论出下列结论中，错误的是（）A.人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上B.同一卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等C.不同卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等D.同一卫星绕不同行星运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等,D,例3地球到太阳的距离为水星到太阳距离的2.6倍，求：（1）水星的公转周期（2）地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少？答案：（1）87天（2）0.62【拓展】已知地球半径R，地球自转周期为T，求同步通信卫星与地面的距离h。答案：地球表面人造地球卫星速度为，周期为T1，有：,作业,1.必修2，